Dikey bir levhada doğal ısı taşınımının robot kol kullanılarak incelenmesi

Abstract

ÖZETD KEY B R LEVHADA DOĞAL ISI TAŞINIMININ ROBOT KOLKULLANILARAK NCELENMESATABAŞ rfanKırıkkale ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüMakine Anabilim Dalı, Yüksek Lisans TeziDanışman: Doç. Dr. brahim UZUNHaziran 2006, 74 sayfaDikey ve sabit yüzey sıcaklığındaki bir plakada doğal ısı taşınımıbüyüklüklerinin deneysel olarak ölçülmesi yapılmıştır. Sabit sıcaklıkta biryüzey elde etmek için kaynama sıcaklığındaki bir akışkan deposu kullanılmışve depo sıcaklığının değişmemesi için kaynama sıcaklığına ayarlanmış birtermostat bağlantılı ısıtıcı kullanılmıştır. Yüzeyin istenilen noktasınakonumlandırılabilen dört kol serbestlik derecesine sahip ve kartezyenkoordinatlarda üç boyutlu çalışan robot kol tasarımı yapılmıştır. Robot kolunuhareket ettiren adım motorlarından biri bir ray üzerinde robot kolun (x)yünündeki hareketini, diğer üç adım motoru ise robot kolun (y-z) düzlemindehareket etmesini sağlamaktadır. Bu plaka yüzeyinde istenilen noktaya(x,y,z)konumlandırılabilen robot kolunun en uç noktasına yerleştirilen hız veyasıcaklık algılayıcı büyüklüğü okuyarak sisteme bağlı bilgisayaraaktarmaktadır. Bilgisayarda çalışan bir program ve bu programın ara yüzü ilekontrol edilebilen robot kolu istenilen noktadaki sıcaklık veya hız değerleriniokumaktadır. Okunan sıcaklık değerleri bir bütünlük içerisindedeğerlendirilerek dikey doğrultuda sıcaklık dağılımları grafiksel olarak eldeedilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar ile analitik olarak hesaplananbüyüklükler karşılaştırmalı olarak tablo ve grafiklerle verilmiştir.Anahtar Kelimeler: Robot kol, dikey levha, sıcaklık algılayıcılar, doğaltaşınım.ii

ABSTRACTAN INVESTIGATION ON NATURAL HEAT CONVECTION IN A VERTICALPATE USING ROBOT ARMATABAŞ rfanKırıkkale UniversityGraduate School Of Natural Applied SciencesDivision of Mechanical Engineering, M. Sc ThesisSupervisor: Associate Professor brahim UZUNJune 2006, 74 pagesIn this study, an experimental work was performed to measure natural heatconvection parameters (temperature and air velocity) in a vertical plate with aconstant surface temperature. In order to obtain a constant surfacetemperature a fluid reservoir at boiling temperature was used. A heater with athermostat set to boiling temperature was utilized to keep reservoir?stemperature at a constant level. A robot arm was designed to reach anydesired point at the surface. It has four degrees of freedom and can operatethree dimensionally in x, y and z cartesian coordinates. One of the stepmotors moves the robot arm in x direction, while the other three step motorsmove it in y-z plane. A velocity or temperature sensor can be mounted at thetip of the robot arm to read air velocity and temperature values at any point.iiiThe data can then be transferred to a computer for graphical and tabularanalysis. A software written in Visual Basic was developed to control therobot arm. The experimental and analytical results were compared bothgraphically and in tabular form.Key Words: Robot arm, vertical plate, temperature sensor, naturelconvectioniv